МЧС Беларуси
МЧС Беларуси
НИИ ПБ и ЧС МЧС Беларуси
- Адреса и телефоны
- 220046, г.Минск ул.Солтыса, 183а
- (+375 17) 388 97 00
- +375 (17) 388 97 01
- niipb@mchs.gov.by
НИИ ПБиЧС активно принимает участие в разработке пожарной аварийно- спасательной техники, отечественной одежды пожарного и спасателя, экипировки, обуви, средств индивидуальной защиты и ПТВ.
Инновации в мире науки
Высокий темп освоения новых знаний, создание наукоемкой продукции и передовых технологий, а также масштабные исследования обеспечивают эффективное решение комплекса задач. Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций в рубрике #инновации_в_мире_науки каждую неделю рассказывает о мировых технологических лидерах и инновациях научно-технического развития в области обеспечения безопасности.
Российские ученые совместно с китайскими создали новый огнестойкий материал
Огнестойкий материал, основанный на природоподобных соединениях и эпоксидной смоле, разработали ученые ВолгГТУ в составе научного коллектива. По их словам, это позволит повысить пожарную безопасность и сделать производство таких материалов более экономичным. Результаты опубликованы в журнале Polymers.
Пожар — чрезвычайное происшествие, которое часто сопровождается человеческими жертвами. При проектировании автомобилей, вагонов, авиационной техники и путей эвакуации людей из опасной зоны важно использовать трудновоспламеняемые материалы, например, полимерные композиты.
Ученые Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) провели исследование, направленное на создание огнестойких и экологически чистых материалов. Было изучено влияние природных соединений, содержащих фосфор, на горючесть эпоксидных смол. Результаты показали, что такие соединения, несмотря на более низкое содержание фосфора по сравнению с синтетическими аналогами, не уступают им по эффективности снижения воспламеняемости материалов.
«Достаточно вспомнить пожары в баре «Хромая лошадь» и больших торговых центрах. Использование в конструкциях легковоспламеняемых полимеров существенно увеличивает вероятность возникновения и распространения пожара", — отметил заведующий кафедрой «Общая и неорганическая химия» ВолгГТУ Олег Тужиков.
По его словам, сочетание фосфорсодержащих природных соединений с наноструктурами позволило не только снизить горючесть полимерных композиционных материалов, но и улучшить их физико-механические свойства.
В вузе сообщили, что исследования в области создания новых огнестойких материалов ведутся во многих научных центрах мира, но отличительной особенностью работ ученых ВолгГТУ является фокус на доступное сырье. По мнению разработчиков, это может значительно упростить процесс промышленного внедрения разработок и снизить их стоимость.
Начало исследований по созданию огнестойких полимеров в ВолгГТУ было положено еще в 1960-х годах. Современные исследования являются продолжением работ, направленных на поиск новых эффективных решений в области создания ограниченно горючих полимеров.
«Участие ВолгГТУ в программе «Приоритет-2030» стало катализатором для развития межрегионального и международного сотрудничества. В рамках стратегического проекта "Малотоннажная химия" были установлены тесные связи с Институтом химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского, ИК ЦТО и университетом науки и технологий Китая. Программа способствовала формированию новых научных коллабораций и расширению возможностей университета», — добавил Тужиков.
Исследование проведено совместно с государственной ключевой лабораторией пожарной науки Университета науки и технологий города Хэфэй (Китай), физического факультета Новосибирского государственного университета (НГУ), кафедрой общей и неорганической химии ВолгГТУ под общим руководством Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского (ИХКГ СО РАН).
В НИЦ «Строительство» проведены испытания на «вырыв»
В ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» проведены испытания на «вырыв» закладной детали крепления крупноформатной навесной фасадной панели из тяжелого бетона для получения экспериментальных данных о пределе прочности узлов крепления панели.
Было установлено, что на 11т нагрузки, направленной вдоль оси закладной детали, происходит образование трещин в бетоне с последующем хрупким разрушением.
Серия испытаний подтвердила полученный результат.
Данные испытаний будут в дальнейшем применяться для прогнозирования поведения подобных узлов крепления панелей на будущих объектах.
Огонь нашел слабое звено
Самым слабым местом деревянных зданий при пожаре оказались окна. На XI Международном строительном форуме 100+ Technobuild эксперты рассказали о первых результатах масштабных огневых испытаний многоэтажек из дерева, которые прошли на учебно-тренировочном испытательном полигоне филиала ФГБУ ВНИИПО МЧС России в Оренбурге.
Были построены два фрагмента деревянного здания — один без огнезащиты, другой со всеми элементами противопожарной защиты, рассказал на форуме начальник отдела ФБГУ ВНИИПО МЧС России Андрей Пехотиков. При испытаниях фрагмента без защиты результат был получен не самый хороший — конструкции прогорели, и здание практически пришлось спасать от разрушения, говорит он. Здание с огнезащитой и противопожарными системами обгорело значительно меньше, распространение огня было меньше. Принципы пожарозащиты сработали. Результаты испытаний находятся на обработке.
Очаг пожара в экспериментальном здании был на первом этаже. Поскольку на 2-3-й минуте сработала система подпора воздуха в лестничную клетку, огонь туда не шел, но по квартирам с открытыми деревянными стенами пламя распространялось, рассказал технический директор BN Group Андрей Ветер. При этом оказалось, что когда на протяжении долгого времени температура в источнике пожара достигала тысячи градусов, с другой стороны этой стены она из-за низкой теплопроводности дерева держалась в пределах 27-32 градусов, то есть не способствовала возгоранию. Такие же испытания с бетонной стеной, по словам эксперта, показывают, что и с другой стороны стены температура поднимается выше 500 градусов.
То есть если в бетонном здании с противоположной стороны стены находился бы диван или висел ковер, то распространение огня бы продолжилось. Здесь этой картины не наблюдалось.
Тем не менее огонь нашел слабое звено — это окна. Спустя 20 минут пожара лопнул стеклопакет, пламя вырвалось наружу и начало «лизать» фасадные конструкции. И хотя деревянный фасад был покрыт слабогорючими панелями, через вентиляционный зазор пламя проникало, выжигая фасадную подсистему стальных конструкций. Так что спустя уже 15-20 минут начали отваливаться облицовочные материалы, затем — крепеж негорючего утеплителя, и на 25-27-й минуте отпал утеплитель и загорелось само дерево наружной стены.
Таким образом, обнаружилось, что основной путь распространения пожара — это не стены и не перегородки и даже не коммуникационные шахты, а световой проем. На сегодняшний день разработано несколько технических решений, связанных с отсечением вырывающихся языков пламени из комнаты, где находится источник пожара, чтобы предотвратить его распространение на вышележащие этажи.
Во время испытаний наметился путь решения проблем пожарной безопасности деревянных зданий, отметил завлабораторией несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ "Строительство"» Павел Смирнов. Пожар продолжался два часа. За это время неприкрытые деревянные стены выгорели по толщине наполовину. А на стене на путях эвакуации, которая была обшита тремя слоями слабогорючего материала, огонь, разрушив эту защиту, за два часа едва добрался до дерева. Ремонт наполовину выгоревших стен затруднителен, а на обшитых — можно лишь заменить покрытие, отметил Смирнов.
Время реагирования пожарных подразделений в городе — 10-20 минут. Наблюдая за пожаром два часа, эксперты ждали критической точки, когда начнется деформация строительных конструкций.
Но мы до нее не дошли, поэтому еще раз подтверждаем, что деревянные здания — это безопасные здания, нужно просто поменять своё мировоззрение и поменять, конечно, системный подход.
Исследования пожарной безопасности деревянных зданий не прекращаются, рассказал Андрей Пехотиков. По его словам, есть заявки на строительство таких домов более высокой этажности, до 9 этажей. Работы предполагается выполнить на основе как уже проведенных, так и других исследований.
Проектирование 6 и 9-этажных зданий планируется на начало 2025 года. Две первых в России четырехэтажки из дерева (пока это самые высокие деревянные дома в стране) были построены в 2022 году в городе Сокол Вологодской области.
Между тем, широкому применению деревянных конструкций в строительстве многоэтажек, по-видимому, еще не хватает опыта — как в России, так и в других странах. Как отметил главный научный сотрудник лаборатории несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, член Правления Ассоциации Деревянного Домостроения Александр Погорельцев, зачастую запроектированные красивые и современные деревянные «небоскребы» нежизнеспособны. По его мнению, цикл жизни здания резко сокращают балконы и другие выступающие, вычурные и зачастую эффектно выглядящие деревянные детали. Это красиво в течение 3-5 лет, говорит Погорельцев, через 10 лет на это уже смотреть нельзя, а через 20 лет дерево гниет. Такие дома — кандидаты в пополнение аварийного фонда.
Настоящий «деревянщик» понимает, что такому долго не жить, призываю: делайте здания лаконичными, чтобы было не только удобно, красиво, но и долговечно, мы строим не на 20 лет.
Испытания скорости действий пожарных и развития пожара в железно-дорожных туннелях: идеи и инновации
Проведение масштабных испытаний в туннелях может быть сложным, но интересным для участников.
Во время первых испытания, проведенных Робертом Харли Мостад были сожжены сотни деревянных поддонов внутри переоборудованного дорожного туннеля. В ходе этих испытаний огонь застиг врасплох всех участников испытаний. Теперь Роберт руководит проектами по испытаниям пожарных действий в туннелях в Норвегии.
Сжечь, чтобы изучить
Начиная с осени 2021 года, к Роберту присоединился Ян Эрик Андерсен для проведения масштабных испытаний в туннеле Рунехамар на западе Норвегии. Ян Эрик вызвался поучаствовать в испытаниях в туннеле, так как это было не похоже ни на один его предыдущий опыт. После нескольких недель работы в туннеле в качестве техника он говорит, что опыт «сжечь, чтобы изучить» был оправданным и познавательным.
Испытания скорости действий пожарных в железнодорожных туннелях
В дополнение к испытаниям скорости развития пожара в туннелях были проведены масштабные испытания по изучению скорости действий пожарных при ликвидации таких пожаров в современном железнодорожном туннеле. Результаты испытаний подтверждают необходимость дальнейшей разработки методов тушения пожаров и проведения спасательных работ без надежного водоснабжения в задымленных туннелях.
Действия, отработанные во время испытаний.
A) осуществление поиска пострадавших под вагоном поезда,
B) осуществление поиска пострадавших со спасательной тележки,
C) транспортировка пострадавших с помощью носилок
D) транспортировка пострадавших с помощью спасательной тележки.
Операции по тушению пожаров в подземных условиях зачастую осложнены и требуют значительных ресурсов. Пожарным обычно легче ориентироваться в железнодорожных туннелях, поскольку для движения поездов требуются относительно прямые туннели без значительных уклонов. Если туннель не был оборудован горючими материалами в виде коммуникаций, поверхность и свойства камня или бетона делают риск возгорания незначительным, за исключением, например, поездов или технических ограждений. Это означает, что потребность в огнетушащих веществах для тушения пожара на большом расстоянии от очага невелика, а необходимость быстрого и эффективного передвижения пожарных во время поисково-спасательных работ доказывает необходимость обеспечения возможности передвижения пожарных без одновременного наращивания рукавной линии.
В рамках проекта East Link была разработана концепция действий по тушению пожара, согласно которой перемещение пожарных в основном происходит в параллельном служебном туннеле, а в местах, где движение к пожару затруднено, движение осуществляется только из ближайшего поперечного туннеля. Движение от поперечного туннеля к очагу пожара предлагается осуществлять без одновременного наращивания рукавной линии, когда это можно сделать без риска для отдельного пожарного. Концепция East Link также рассматривает различные технические установки внутри туннеля, которые устанавливаются для оказания помощи эвакуируемым в случае чрезвычайной ситуации, такие как поручни и фонари для дорожек, которые пожарные и спасательные службы могут использовать во время движения по туннелю.
Крупный пожар
Целью испытаний также было документирование эффективности системы пожаротушения водяным туманом Danfoss Fire Safety A/S. В ходе испытаний с потенциальной пожарной нагрузкой 150 МВт в соответствии с рекомендациями SOLIT2 (Безопасность жизни в туннелях) 408 европоддонов были сложены в форме грузовика в сочетании с пожаром разлива размером 9 на 2 метра с использованием дизельного топлива в качестве топлива. Первый пожар был спроектирован так, чтобы имитировать пожар класса А большегрузных автомобилей (HGV). Самая большая использованная пожарная нагрузка включала несколько сотен поддонов и дизельное топливо. Было использовано большое количество точек измерения, как выше, так и ниже по течению от пожара. Измерители тепловыделения были расположены ниже по течению.
Контролируемые крупные пожары
Результаты испытаний потенциального пожара мощностью 150 МВт показали, что пожарная нагрузка была снижена до менее 44 МВт после активации системы водяного тумана. Более того, система предотвратила распространение огня на цель, расположенную в 5 метрах от источника пожара. Ключевые измерения включали температуру газа, концентрацию газа (CO, CO2, O2), видимость, скорость тепловыделения и тепловой поток. Эффективность системы пожаротушения оценивалась в соответствии с рекомендациями SOLIT2 и NFPA 502, что соответствует критериям приемки.
После завершения испытания система водяного тумана отключается, и выполняется ручное тушение любого остаточного пожара. В центре изображения находятся деревянные поддоны, сложенные в макет, имитирующий пожарную нагрузку большегрузного транспортного средства (HGV).
Испытания проводились в соответствии с рекомендациями SOLIT2, некоторые измерения были скорректированы для обеспечения точности в условиях испытаний. Испытания не только оценивают производительность системы водяного тумана, но и предоставляют подробные и уникальные данные для исследований и разработок в полномасштабных сценариях пожара.
Будь готов
Другие новости
